通过热-水-力学 (THM) 耦合数值建模,研究了大型两用罐 (DPC) 中乏核燃料 (SNF) 地质处置的热管理。DPC 是专为 SNF 储存和运输而设计的容器,如果确定可用于永久地质处置,则可以提供具有成本效益的处置解决方案。然而,直接处置 DPC 的挑战之一是热管理,以避免工程屏障系统 (EBS) 过热,包括用作保护性缓冲器的膨润土回填料。模型模拟表明,使用经过热工程设计以实现高导热性的回填料可以将 EBS 温度降低到可接受的水平,以便在回填料隧道中处置大型废料罐。另一方面,使用高导热回填料不会降低处置库关闭几千年后可能出现的远场岩石峰值温度。这种较长期的母岩峰值温度会产生热孔隙弹性应力和地质力学变化,在储存库的热管理和设计中必须考虑到这些变化。
通过热-水-力学 (THM) 耦合数值建模,研究了大型两用罐 (DPC) 中乏核燃料 (SNF) 地质处置的热管理。DPC 是专为 SNF 储存和运输而设计的容器,如果确定其可用于永久地质处置,则可以提供一种具有成本效益的处置解决方案。然而,直接处置 DPC 的挑战之一是热管理,以避免工程屏障系统 (EBS) 过热,包括用作保护性缓冲器的膨润土回填料。模型模拟表明,使用经过热工程设计以实现高导热性的回填料可以将 EBS 温度降低到可接受的水平,以便在回填料隧道中处置大型废料罐。另一方面,使用高导热回填料不会降低处置库关闭几千年后可能出现的远场岩石峰值温度。这种较长期的母岩峰值温度会产生热孔隙弹性应力和地质力学变化,在处置库的热管理和设计中必须考虑到这些变化。
Inconel 625 是一种镍基高温合金,由于其耐腐蚀性以及良好的机械性能(如高温下的强度和抗热蠕变性),广泛应用于航空航天、海洋和化学应用[1, 2]。该合金以镍基为主,主要合金元素含量较高,包括:Cr、Mo、Nb、Ta、Fe。 Inconel 625 中的主要相是面心立方 γ 相,此外,根据位置、温度和化学成分的不同,还有 γ”、Ni 2 (Cr,Mo)、δ、碳化物、μ 和 laves 相[3]。用 Inconel 625 制造具有复杂形状的零件始终是一个巨大的挑战,因为 Inconel 625 具有低导热性、差的可加工性和高硬度[4, 5]。然而,Inconel 625 具有良好的可焊性,是高能加工方法的首选[6]。 3D 金属打印工艺是利用逐层金属沉积的方法根据数字模型(CAD 模型)制造零件的过程 [7, 8]。在过去的十几年中,利用金属粉末和激光束作为热源的金属3D打印工艺可以生产形状复杂的金属零件,不仅在基础研究而且在工业应用中得到了广泛的应用[9,10]。
抽象软材料机器人独特地适合于以传统的刚性机器人实施例不能以新的方式解决极端环境中的工程挑战。软机器人材料的柔韧性,对脆性断裂的抗性,低导热性,生物稳定性和自我修复功能提出了对特定环境条件有利的新解决方案。在本综述中,我们研究了在各种极端环境中建造和操作软机器人的要求,包括在人体,水下,外太空,搜索和救援地点以及狭窄的空间。我们分析了满足这些要求的软机器人设备的实现,包括执行器和传感器。除了这些设备的结构外,我们还探索了通过设计优化,控制系统及其在教育和商业产品中的未来应用中扩展软机器人使用软机器人的方法。我们进一步讨论了软机器人的当前局限性,以认识到符合性,力量和控制的挑战。考虑到这一点,我们为机器人技术的未来提出了争论,其中混合(刚性和软)结构满足了复杂的环境需求。
产品描述多年来,Pyro-Bloc 和折叠模块系统一直用于取代烧制二氯乙烯、氯乙烯单体、乙烯加热器和重整器内的绝缘耐火砖衬里,并取得了巨大成功。最终用户对关键燃烧器区域周围的温度和抗机械磨损性存疑,不愿使用纤维燃烧器块代替致密耐火燃烧器块。这导致了在这些致密块的支撑以及致密块与周围纤维之间的界面方面存在重大设计困难。此外,使用致密块覆盖高达 20% 的壁面面积抵消了使用纤维的主要原因 - 出色的导热性(节省热量/燃料)和出色的抗热震性(更快的启动和关闭)。随着 Pyro-Bloc 燃烧器块的开发和使用,这些问题得到了解决。Pyro-Bloc 燃烧器块起始重量为 15 pcf(240 kg/m 3 )的整体式 Pyro-Log。 Pyro-Log 的边缘经过车削,以获得最大的机械抗磨损能力。根据特定燃烧器要求设计的真空成型套管安装在模块中心,以提高高温速度抗性。
摘要:目前,生产石墨烯的主要原材料是石墨矿石。但是,由于其高成本和环境问题,研究人员积极寻求替代资源。生物质废物由于其富含碳的结构和可更新性而引起了很多关注,这是用于运动器材中石墨烯生产的潜在原料。但是,对废物生物量产生的石墨烯质量需要进一步的进展。因此,本文总结了石墨烯及其衍生物的特性,结构和生产过程,以及生物质废物衍生的石墨烯的固有优势。最后,本文回顾了石墨烯在运动中的重要性和应用前景,因为这种奇迹材料使运动设备具有高强度和轻量级的质量。此外,利用其耗尽的导热性和电导率来准备可穿戴的传感器以收集更准确的运动数据,从而有助于提高运动员的训练水平和竞争性能。尽管尚未实现生物质废物衍生的石墨烯的大规模生产,但由于制备技术的相关低成本和环境友好性,预计其应用将扩展到其他各个领域。
许多机器会产生大量废热,这些废热可用作能量收集物联网设备的稳定而充足的能源。这种设备的能量转换子系统的主要组件是放置在热源和散热器之间的热电发电机 (TEG)。一旦 TEG 达到稳定状态,其上产生的电动势仅取决于温度梯度。本文旨在提出一种利用工作机器的另一个副产品——振动来提高发电量的新方法。我们的想法是在 TEG 和散热器之间添加具有可变导热性的传热介质;最好是具有高导热系数和气隙的流体。随机运动会导致流体飞溅,从而导致在 TEG 和散热器之间形成短暂的热桥。考虑到 TEG 的热化是其发电的主要限制因素,与热源的短暂接触会大大增加其输出功率。类似的方法可以应用于人或动物持有的任何能量收集可穿戴设备,因为生物在日常活动中会传递体热和随机运动。我们测量了随机移动设备在各种角度下的性能。与其他设置相比,随机移动容器的功率输出明显更高。最大改进为 49%。平均改进为 10%,中位数为 17%。
摘要:氮化铝 (AlN) 是少数具有优异导热性的电绝缘材料之一,但高质量薄膜通常需要极高的沉积温度 (>1000°C)。对于密集或高功率集成电路中的热管理应用,重要的是在低温 (<500°C) 下沉积散热器,而不会影响底层电子设备。在这里,我们展示了通过低温 (<100°C) 溅射获得的 100 nm 至 1.7 μ m 厚的 AlN 薄膜,将其热性能与其晶粒尺寸和界面质量相关联,我们通过 X 射线衍射、透射 X 射线显微镜以及拉曼和俄歇光谱对其进行了分析。通过反应性 N 2 的分压控制沉积条件,我们实现了 ∼ 600 nm 薄膜热导率 ( ∼ 36 − 104 W m − 1 K − 1 ) 的 ∼ 3 × 变化,上限范围代表室温下此类薄膜厚度的最高值之一,尤其是在低于 100°C 的沉积温度下。还可以从热导率测量中估算出缺陷密度,从而深入了解 AlN 的热工程,可针对特定应用的散热或热限制进行优化。关键词:热导率、氮化铝、生产线后端、热传输、溅射沉积、低温、电力电子
碳化硅 (SiC) MOSFET 凭借卓越的效率、可靠性和紧凑性,正在改变医疗设备的设计和功能。与标准的硅基功率器件不同,SiC MOSFET 具有增强的电气和热性能,包括更高的击穿电压、更低的开关损耗和更好的导热性。在医疗保健应用中,操作的准确性、能效和可靠性至关重要,这些特性非常重要。SiC MOSFET 可在 CT 和 MRI 扫描仪等医疗成像系统中提供更高的功率密度和更快的开关速度,从而提高图像质量并减小系统尺寸。可穿戴和便携式医疗设备的出色效率有助于缩小尺寸并延长电池寿命。此外,SiC MOSFET 可确保重症监护环境中的可靠性,从而提高手术器械、诊断器械和生命支持系统的效率。本文将讨论 SiC MOSFET 在改进医疗保健技术方面的重要性,以及它们与医疗保健相关的主要特性、现场应用及其对医疗保健系统的好处。随着医疗保健行业逐步采用复杂且能源密集型的技术,SiC MOSFET 有可能成为先进医疗电子产品的重要组成部分,从而推动临床和便携式护理解决方案的发展。
有一个显着的理论性旨在理解制造诱导的缺陷对单层石墨烯的操作行为的影响。这些研究主要集中在原子缺陷上,而在合成过程中,纳米级针孔和厚度附着在单层石墨烯上的两个层(双层)的斑块是不可避免的。在这项工作中,通过非平衡分子动力学模拟研究了这些纳米级缺陷对石墨烯热导率的影响。单层锯齿形和面向扶手椅的热导率的导热度是建模的,以捕获空隙和双层缺陷的影响。分析具有50 nm×10 nm尺寸的单层石墨烯片,其椭圆形缺陷为6 nm(主要轴)。我们的结果显示,随着温度的升高,导热率降低了20%以上,随着空隙尺寸的增加约75%。单层石墨烯的热导率的降低为15%,双层缺陷的直径为6 nm。这项研究表明,缺陷形状对石墨烯的导热性产生了巨大影响,与圆形相比,用椭圆形的缺陷表明石墨烯的热传递更高。这项工作提供了如何量化制造诱导缺陷对石墨烯导热率的影响的指南。
